CN204458904U - 离合器及具有该离合器的变速系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离合器及具有该离合器的变速系统，该离合器包括输入轴及与输入轴固接的离合器油缸，离合器油缸内设有离合器活塞及离合器摩擦片，离合器活塞沿其轴向与离合器摩擦片相对设置，离合器活塞的一侧与离合器油缸之间形成第一油腔，离合器活塞的另一侧设有平衡活塞，平衡活塞与离合器活塞及离合器油缸形成第二油腔；第一油腔设有第一进油口，第二油腔设有第二进油口。本实用新型简化了液压控制系统随离合器的工况变化而对液压油进行精确控制的控制策略，保证了离合器活塞在液压作用下对离合器摩擦片的精确控制，实现了离合器传递扭矩的可靠和稳定，并减少了离合器摩擦片的受损概率，提高了离合器摩擦片的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆传动领域，特别地，涉及一种离合器。此外，本实用新型还涉及一种包括上述离合器的变速系统。
背景技术
离合器是变速器中控制车辆换向，并能有效的切断、传递扭矩的重要结构部件。车辆在空挡与其他挡位之间切换过程中，离合器的离合器摩擦片需要能够快速的分离或结合。这一过程的实现需要液压控制系统精确的控制，同时离合器具备合理有效的结构布置和限位，才能保证动力有效的传递与切换。换挡过程要求迅速、准确和平稳。
离合器中离合器摩擦片的结合由离合器活塞推动，液压控制系统对离合器油腔施加一定的压力油，压力油推动离合器活塞压紧离合器摩擦片，从而达到传递扭矩的效果。压力不足的情况下，将导致离合器的离合器摩擦片接合时间延长，动力传递延迟，对离合器摩擦片造成损坏；压力过大的情况下，将可能导致传动系统因过载而损坏。为使动力传递迅速、平稳，对离合器活塞作用的压力油必须得到精确控制。离合器活塞在工作时不仅仅受到液压控制系统控制的压力油的作用，同时离合器在旋转过程中油液产生动压，该动压的大小与油缸尺寸、旋转速度及油液密度有关，故动压会随离合器工况的变化而变化。
车辆在空挡时，离合器油缸中虽无液压系统提供压力，残余油液由离心力作用仍对离合器活塞产生动压力。动压力致使离合器活塞压向离合器摩擦片但不足以使离合器摩擦片压紧，产生的滑磨对摩擦片造成损坏，对乘车安全亦有影响。
在自动变速器工作中，离合器摩擦片由摩擦力、滑磨作用产生的巨大热量要求在工作时必须得到充分润滑与散热，长时间持续的过高工作温度将减少离合器摩擦片的寿命，自动变速器的寿命亦受到影响。
故现有技术中的离合器由于存在旋转过程中油腔内油液的动压力会干扰液压控制系统控制的压力油对离合器摩擦片的作用，该动压力的影响会造成离合器摩擦片的损伤，进而影响其使用寿命，且离合器摩擦片工作时产生的巨大热量亦影响其使用寿命。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种离合器及具有该离合器的变速系统，以解决现有的离合器在动压力影响下液压油难以控制及离合器摩擦片容易受损的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
根据本实用新型的一个方面，提供一种离合器，包括输入轴及与输入轴固接的离合器油缸，离合器油缸内设有液压控制的离合器活塞及用于传递扭矩的离合器摩擦片，离合器活塞沿其轴向与离合器摩擦片相对设置，
离合器活塞的一侧与离合器油缸之间形成第一油腔，离合器活塞的另一侧设有平衡活塞，平衡活塞与离合器活塞及离合器油缸结合形成第二油腔；第一油腔设有用于连通液压控制系统以导入液压油的第一进油口，第二油腔设有用于导入平衡油的第二进油口。
进一步地，平衡活塞与离合器活塞之间经弹性复位机构连接，离合器油缸的内壁上设有用于对平衡活塞沿轴向进行限位的第一限位机构。
进一步地，平衡活塞的外圈与离合器活塞之间密封配合，平衡活塞的内圈与离合器油缸之间设有泄流间隙。
进一步地，第一限位机构为卡簧，平衡活塞在与卡簧相对应的位置设有沿平衡活塞的轴向延伸的凸台。
进一步地，离合器油缸的内壁上设有用于对离合器摩擦片沿离合器油缸的轴向进行限位的第二限位机构。
进一步地，离合器活塞的外圈和内圈均为橡胶密封唇，分别与离合器油缸的外径壁面和内径壁面配合。
进一步地，离合器油缸与离合器摩擦片经花键啮合。
根据本实用新型的另一方面，还提供一种变速系统，采用上述的离合器。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型离合器及具有该离合器的变速系统，通过在离合器油缸内设置与离合器活塞配合的平衡活塞，使得在离合器活塞的两侧分别形成第一油腔、第二油腔，其中，第一油腔为离合器活塞与离合器油缸之间合围形成，第二油腔为平衡活塞与离合器油缸及离合器活塞合围形成，第二油腔能够平衡液压油在第一油腔内随离合器油缸旋转而产生的动压力，简化了液压控制系统随离合器的工况变化而对液压油进行精确控制的控制策略，保证了离合器活塞在液压作用下对离合器摩擦片的精确控制，实现了离合器传递扭矩的可靠和稳定，并减少了离合器摩擦片的受损概率，提高了离合器摩擦片的使用寿命。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例离合器的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例离合器中平衡活塞的结构示意图；
图3是本实用新型优选实施例离合器活塞的受力示意图；以及
图4是本实用新型优选实施例离合器活塞的另一受力示意图。
附图标记说明：
10、输入轴；20、离合器油缸；21、第一限位机构；22、第二限位机构；30、离合器活塞；40、离合器摩擦片；50、第一油腔；60、第二油腔；51、第一进油口；61、第二进油口；62、泄流间隙；70、平衡活塞；71、凸台；80、弹性复位机构。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种离合器，包括输入轴10及与输入轴10固接的离合器油缸20，本实施例中，输入轴10与离合器油缸20通过焊接连接，构成输入轴焊合件，输入轴10在外力的作用下带动离合器油缸20同步旋转。本实施例中，离合器油缸20内设有液压控制的离合器活塞30及用于传递扭矩的离合器摩擦片40，离合器活塞30沿其轴向与离合器摩擦片40相对设置，以控制离合器摩擦片40的内、外摩擦片紧密贴合或者脱离，从而完成传递扭矩的控制。可选地，本实施例中，离合器摩擦片40与离合器油缸20经花键啮合以传递扭矩，离合器油缸20内壁上设有用于对离合器摩擦片40沿轴向进行限位的第二限位机构22，该第二限位机构22为卡簧，其中，离合器活塞30的一侧与离合器油缸20之间形成第一油腔50，离合器活塞30的另一侧设有平衡活塞70，平衡活塞70与离合器活塞30及离合器油缸20形成第二油腔60；第一油腔50设有用于连通液压控制系统以导入液压油的第一进油口51，第二油腔60设有用于导入平衡油的第二进油口61。在工作时，经第一进油口51进入第一油腔50的液压油产生液压以推动离合器活塞30压紧离合器摩擦片40，同时，进入第一油腔50内的液压油在旋转离心力的作用下会产生动压力以干扰离合器活塞30工作的压力，且该动压力会随着离合器的工况的变化而变化，本实施例，由于在离合器活塞30的另一侧经与平衡活塞70的配合形成有第二油腔60，且第二油腔60内的平衡油在旋转离心力的作用下对离合器活塞30产生的作用力与该动压力的作用正好抵消，从而消除了该动压力的干扰影响，简化了液压控制系统随离合器的工况变化而对液压油进行精确控制的控制策略，保证了离合器活塞在液压作用下对离合器摩擦片的精确控制，实现了离合器传递扭矩的可靠和稳定，并减少了离合器摩擦片的受损概率，提高了离合器摩擦片的使用寿命。
可选地，本实施例中，平衡活塞70与离合器活塞30之间经弹性复位机构80连接，离合器油缸20的内壁上设有用于对平衡活塞70沿轴向进行限位的第一限位机构21。优选地，第一限位机构21为卡簧，弹性复位机构80为复位弹簧。当离合器分离时，液压控制系统不向第一油腔50内提供液压，此时，离合器活塞30在复位弹簧的作用下复位，使得离合器摩擦片40分离。更优选地，为了防止平衡活塞70偏心严重或者与卡簧脱出，参照图2，平衡活塞70在与卡簧相对应的位置设有沿平衡活塞70的轴向延伸的凸台71，通过凸台71与卡簧的配合，提高了平衡活塞70的定位可靠性。
可选地，本实施例中，离合器活塞30外圈和内圈均为橡胶密封唇，分别与离合器油缸20的外径壁面和内径壁面配合，以形成第一油腔50。平衡活塞70的外圈与离合器活塞30之间密封配合，优选地，平衡活塞70的外圈为与离合器活塞30相配合的橡胶密封唇。
优选地，平衡活塞70的内圈与离合器油缸20之间设有泄流间隙62，使得第二油腔60为开放油腔。由于平衡活塞70的内圈与离合器油缸20之间设有泄流间隙62，开放的第二油腔60中溢出的油液可在离心力的作用下均匀甩出至离合器摩擦片40上，从而在不需要任何附加机构的前提下使得离合器摩擦片40得到充分的润滑和散热，极大地提高了离合器的使用寿命。
结合图3所示，当离合器接合时，液压控制系统向离合器的第一油腔50中提供油液压力P1，离合器活塞30受该液压力往左移，将离合器摩擦片40压紧以传递扭矩。同时，第一油腔50在充满油的状态下高速旋转时亦产生对离合器活塞30的动压力P2。此时，离合器活塞30同时受到P1与P2两个同向的压力，其中P2受油缸转速影响。第二油腔60中充满油液并与第一油腔50同速旋转，平衡油在第二油腔60内旋转时产生对离合器活塞30的动压力P3，P3与P2大小相同，方向相反。使离合器活塞30对离合器摩擦片40只有液压控制系统提供的第一油腔50内油液压力P1，从而实现液压控制系统对离合器扭矩传递过程中压力的精确控制。
结合图4所示，当离合器分离时，液压控制系统不向离合器油腔中提供油液压力，即第一油腔50内的油液压力P1为零，第一油腔50内残留油液旋转时亦产生对离合器活塞30的动压力P2，P2对离合器摩擦片40分离起阻碍作用，或是在空挡作态下推动离合器活塞30迫使离合器摩擦片40结合但不足够压紧而产生滑磨，且P2受油缸转速影响。平衡活塞70与离合器油缸20同速旋转且始终充满油液，第二油腔60内产生动压力P3，与第一油腔50产生的动压力P2方向相反，相互抵消。则离合器活塞30在复位弹簧的弹力作用下，使离合器摩擦片40的迅速分离，避免离合器摩擦片40滑磨，实现汽车换挡迅速、平稳。亦能在空挡状态下使离合器活塞30受残余油液产生的动压得到平衡，避免离合器摩擦片40滑磨，起到断开扭矩的作用，保护乘车安全。
根据本实用新型的另一方面，还提供一种变速系统，采用上述实施例的离合器。
综上所述，本实用新型实施例提供的离合器及具有该离合器的变速系统，通过在离合器油缸内设置与离合器活塞配合的平衡活塞，使得在离合器活塞的两侧分别形成第一油腔、第二油腔，其中，第一油腔为离合器活塞与离合器油缸之间合围形成，第二油腔为平衡活塞与离合器油缸及离合器活塞合围形成，第二油腔能够平衡液压油在第一油腔内随离合器油缸旋转而产生的动压力，简化了液压控制系统随离合器的工况变化而对液压油进行精确控制的控制策略，保证了离合器活塞在液压作用下对离合器摩擦片的精确控制，实现了离合器传递扭矩的可靠和稳定，并减少了离合器摩擦片的受损概率，提高了离合器摩擦片的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种离合器，包括输入轴(10)及与所述输入轴(10)固接的离合器油缸(20)，所述离合器油缸(20)内设有液压控制的离合器活塞(30)及用于传递扭矩的离合器摩擦片(40)，所述离合器活塞(30)沿其轴向与所述离合器摩擦片(40)相对设置，其特征在于，
所述离合器活塞(30)的一侧与所述离合器油缸(20)之间形成第一油腔(50)，所述离合器活塞(30)的另一侧设有平衡活塞(70)，所述平衡活塞(70)与所述离合器活塞(30)及所述离合器油缸(20)结合形成第二油腔(60)；所述第一油腔(50)设有用于连通液压控制系统以导入液压油的第一进油口(51)，所述第二油腔(60)设有用于导入平衡油的第二进油口(61)。
2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，
所述平衡活塞(70)与所述离合器活塞(30)之间经弹性复位机构(80)连接，所述离合器油缸(20)的内壁上设有用于对所述平衡活塞(70)沿轴向进行限位的第一限位机构(21)。
3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，
所述平衡活塞(70)的外圈与所述离合器活塞(30)之间密封配合，所述平衡活塞(70)的内圈与离合器油缸(20)之间设有泄流间隙(62)。
4.根据权利要求3所述的离合器，其特征在于，
所述第一限位机构(21)为卡簧，所述平衡活塞(70)在与所述卡簧相对的位置设有沿所述平衡活塞(70)的轴向延伸的凸台(71)。
5.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，
所述离合器油缸(20)的内壁上设有用于对所述离合器摩擦片(40)沿所述离合器油缸(20)的轴向进行限位的第二限位机构(22)。
6.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，
所述离合器活塞(30)的外圈和内圈均为橡胶密封唇，分别与所述离合器油缸(20)的外径壁面和内径壁面配合。
7.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，
所述离合器油缸(20)与所述离合器摩擦片(40)经花键啮合。
8.一种变速系统，其特征在于，采用权利要求1至7任一所述的离合器。
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|---|---|---|---|---|
| CN104565115A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-04-29 | 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 | 离合器及具有该离合器的变速系统 |
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